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國產(chǎn)隔離芯片:多通道標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離器

發(fā)布人:welsonwxp 時(shí)間:2020-12-30 來源:工程師 發(fā)布文章

光耦合器(optical coupler)也叫光電隔離器或光電耦合器,簡(jiǎn)稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號(hào)的器件。發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管)被封裝在同一管殼內(nèi),當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線,受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流,從輸出端流出,從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)耦合到輸出端的光電耦合器,由于具有體積小、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn),抗干擾能力強(qiáng),輸出和輸入之間絕緣,單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字電路上獲得了廣泛的應(yīng)用。其電路結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,主要由砷化鎵紅外發(fā)光二極管和用作檢測(cè)器的光敏二極管或三極管組成,有些產(chǎn)品在光敏二極管或三極管的后級(jí)添加一些處理電路,使其特性適合于一些特殊的應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)一些標(biāo)準(zhǔn)接口。光耦合長(zhǎng)久以來一直用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò),電氣層接口的早期參考設(shè)計(jì)中通常包括光耦合器。其主要優(yōu)勢(shì)是光線具有抗外部電磁場(chǎng)干擾的固有特性,而且光耦合可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)信息的傳輸。不足之處在于傳輸速度有限、功耗大并且發(fā)光二極管(LED)易受時(shí)間及溫度的影響而老化。

  電容耦合隔離器件

  電容耦合使用不斷變化的電場(chǎng)來通過隔離層實(shí)現(xiàn)信息傳輸。電容器極板之間的材料是電介質(zhì)絕緣體(二氧化硅),即隔離層,這種高性能的絕緣體具有很穩(wěn)定的可靠性和耐用性以及抗磁干擾能力和抗瞬態(tài)電壓能力。電極板的大小、板間距離以及電介質(zhì)材料決定了電氣特性。采用電容隔離層的優(yōu)勢(shì)是效率高,無論在體積、能量轉(zhuǎn)換還是在抗磁場(chǎng)干擾方面均如此。這種高效特性使得實(shí)現(xiàn)低功耗及低成本的集成式隔離電路成為可能??垢蓴_性則使得器件可以在飽和或密集磁場(chǎng)環(huán)境下工作。與變壓器不同的是,電容耦合的缺點(diǎn)在于無差分信號(hào),并且噪聲與信號(hào)共用同一條傳輸通道。這就要求信號(hào)頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于可能出現(xiàn)的噪聲頻率,以便使隔離層電容對(duì)信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗而對(duì)噪聲呈現(xiàn)高阻抗。如同電感耦合一樣,電容耦合也存在帶寬限制,并需要時(shí)鐘編碼數(shù)據(jù)。

  上海川土微電子推出的基于SiO2電容隔離技術(shù)的芯片產(chǎn)品線,標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離器:

CA-IS37XX是一系列高性能、低功耗、低時(shí)延的多通道數(shù)字隔離器,現(xiàn)有兩通道、三通道、四通道、六通道系列產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了全通道組合該隔離芯片采用電容耐壓隔離(SiO2),標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,具有更好的隔離電壓(Viso)、更強(qiáng)的抗干擾能力(CMTI),以及更高的傳輸速率(DC-150Mbps),該系列廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、伺服變頻、電源、醫(yī)療電子、汽車電子等各領(lǐng)域,詳細(xì)參數(shù)可參考規(guī)格書和選型表。

通道數(shù)2、3、4、6

隔離等級(jí)

3750/5000VRMS
CMTI±150kV/μs
浪涌等級(jí)8/10kVpk
ESD等級(jí)6000V
速率

DC-150Mbps

工作電壓范圍2.5V-5.5V
每通道工作電流

1.5ma/通道@1Mbps,5V.6.6ma/通道@100Mbps。5v

默認(rèn)輸出

高低電平可選

溫度范圍-40~125℃

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1 產(chǎn)品特性

? 信號(hào)傳輸速率: DC to 150Mbps

? 寬電源電壓范圍:2.5V to 5.5V

? 寬溫度范圍: -40°C to 125°C

? 無需啟動(dòng)初始化

? 默認(rèn)輸出高電平和低電平選項(xiàng)

? 優(yōu)異的電磁抗擾度

? 高CMTI: ±150kV/μs (典型值)

? 低功耗,(典型值):

? 電流為 1.5mA/通道(@5V, 1Mbps )

? 電流為 6.6mA/通道(@5V, 100Mbps )

? 精確時(shí)序 (典型值)

? 8ns 傳播延遲

? 1ns 脈沖寬度失真

? 2ns 傳播延遲偏差

? 5ns 最小脈沖寬度

? 高達(dá)5KVRMS 的隔離電壓

? 隔離柵壽命: >40 年

? 具有使能端的三態(tài)輸出

? 施密特觸發(fā)器輸入

? 窄體SOIC16-NB(N)和寬體SOIC16-WB(W) 封裝,符合RoHS 標(biāo)準(zhǔn)

國產(chǎn)化負(fù)責(zé)人:185.1034.3635

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